Theorie zur Richtcharakteristik von Mikrofonen

Zitat von "Karl-Alfred_Roemer"

...
Die Welle mit der Wellenlänge A kommt von vorne zum Mikrofon,
zieht dann daran vorbei und trifft irgendwann auf die hinteren Eingänge.
Sagen wir mal das erste Maximum der Welle sei gerade am hinteren
Eingang. Nun hat man an den vorderen Eingängen des Mikros das
Maximum der zweiten Welle. Gleichzeitig die gleiche Amplitude (nur
halt von unterschiedlichen Wellen) und damit keinen Druckunterschied.
Dürfte theoretisch nichts an der Membran herumrütteln.
...

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vergiss doch mal die wellenlänge, es kommt auf die zeit an.
selbst bei einer langen welle gibt es an zwei voneinander entfernten punkten immer druckunterschiede, es sei denn es ist ein rechtecksignal. da rechtecksignale in der luft eher selten vorkommen funktioniert auch das mit der (zeitlichen) auslöschung von ganz kleinen druckunterschieden doch ganz gut.

Der Vollständigkeit halber sei hier noch folgendes ergänzt:

Bei dynamischen Mikrofonen gibt es für einen ganz anderen Zweck nämlich zur Unterdrückung des Nahbesprechungseffekts ( und nicht zur Elimination von Interferenzen ) eine weitere Art von Laufzeitgliedern ( angloam. ports ), die sogar genau das Gegenteil von dem machen, was hier behauptet wurde: die gezielte Erzeugung von Auslöschung. Bekanntestes Beispiel: das variable-D prinzip von Electro-Voice.

Diese ports haben mit den ports, die für die Ausbildung des Gradienten zuständig sind, nur bedingt was zu tun.

Zitat von "guma"

Der Irrtum des Threadstarters beruht wohl darauf, das der beim Druckgradientenempfänger benutzte Gangunterschied nicht größer sondern kleiner ist als lambda/2 der höchsten zu übertragenden Frequenz a[...]. Eine "lambda/2 Situation" entsteht dabei nicht !

Ich finde es sehr schade, dass du den erwähnten Links offensichtlich nicht nachgegangen bist; so wäre es ein Leichtes gewesen, zu erkennen, dass es nicht der OP sondern du bist, der sich im Irrtum befindet. Gerne schlage ich dir deshalb die folgenden Zitate um die Ohren und hoffe, dass dich der von dir heraufbeschworene Wespenschwarm so richtig in den Hintern sticht.

ZITAT Schoeps/Wuttke:
Bei Druckgradientenempfängern kann, aber muss nicht, ein Mikrofon mit größerer Membran eine etwas bessere Tieftonübertragung zur Folge haben, weil der Gradient, dem größeren Membrandurchmesser entsprechend, über einen größeren Umweg gebildet wird. Das hat jedoch zur Folge, dass der Gradient BEREITS BEI MITTLEREN FREQUENZEN NICHT MEHR ALS MEBRANENANTRIEB GEEIGNET IST, so dass die Richtcharakteristik nur noch durch Druckstau und Interferenz mehr oder minder erhalten wird.
ZITAT ENDE

ZITAT aus dem verlinkten Neumann-Dokument:
Praktisch kann der Abstand A–B nicht so klein gemacht werden, daß er für alle Frequenzen des Übertragungsbereiches kleiner als die halbe Schallwellenlänge l/2 bleibt. Mikrophone, die auch oberhalb der Frequenz fü befriedigend arbeiten sollen, müssen daher in der Nähe der Übergangsfrequenz fü, die je nach Mikrophongröße zwischen 4 und 10 kHz liegt, auf ein anderes Prinzip übergehen: Sie müssen bei den höchsten Frequenzen als Druck- bzw. Interferenzempfänger arbeiten.
ZITAT ENDE

Es geht letzlich immer auch um den Kompromiss Interferenz vs. Empfindlichkeit. Und es ist etwas zu einfach sich alleine auf die RÄUMLICHE Distanz zu beziehen, da man mit geeigneten Filtern eine grössere LAUFZEITdifferenz erzeugt, als es der (Luft-)Distanz entspricht. Die Verhältnisse sind um einiges komplizierter, als du es mit deinen simplen 1-cm-Rechenbeispielen implizierst.

Zitat von "guma"

Bei dynamischen Mikrofonen gibt es für einen ganz anderen Zweck nämlich zur Unterdrückung des Nahbesprechungseffekts ( und nicht zur Elimination von Interferenzen ) eine weitere Art von Laufzeitgliedern ( angloam. ports ), die sogar genau das Gegenteil von dem machen, was hier behauptet wurde: die gezielte Erzeugung von Auslöschung. Bekanntestes Beispiel: das variable-D prinzip von Electro-Voice. Diese ports haben mit den ports, die für die Ausbildung des Gradienten zuständig sind, nur bedingt was zu tun.

Jetzt versuchst du vollends das Pferd von hinten aufzuzäumen. Die unterschiedlichen seitlichen Einlässe dienen genau dazu, einen möglichst konstanten Gradienten bei unterschiedlichen Frequenzen zu erreichen. Dies geschieht aber nicht durch Interferenzen (hier befindest du dich abermals auf dem Holzweg) sondern durch akustische Filternetzwerke. Deshalb trägt das von dir erwähnte RE20 auch die Bezeichnung Variable-Distance und nicht Variable-Interference!

Zitat von "MarkusZ"

ZITAT Schoeps/Wuttke:
Bei Druckgradientenempfängern kann, aber muss nicht, ein Mikrofon mit größerer Membran eine etwas bessere Tieftonübertragung zur Folge haben, weil der Gradient, dem größeren Membrandurchmesser entsprechend, über einen größeren Umweg gebildet wird. Das hat jedoch zur Folge, dass der Gradient BEREITS BEI MITTLEREN FREQUENZEN NICHT MEHR ALS MEBRANENANTRIEB GEEIGNET IST, so dass die Richtcharakteristik nur noch durch Druckstau und Interferenz mehr oder minder erhalten wird.

Dieses Zitat bezieht sich, wie man in demselben unschwer erkennen kann, eben nicht auf die von Schoeps hergestellten Kleinmikrofone, sondern beschreibt die Nachteile von Großmembranmikrofonen und sagt überhaupt nichts über die Entstehung des Druckgradienten oder den Sinn von Ports aus. Schoeps ist mit Recht stolz darauf, wegen eben dieses beschriebenen Nachteils keine großen Membranen zu verbauen.

Also ganz einfach: Falsches Zitat. Sollte Markus aber dennoch Zweifel daran haben wies gemeint ist, kann ich Herrn Wuttke gerne persönlich fragen. :wink: Bei dieser Gelegenheit werde ich auch gerne nochmals den bei einer MK4-Kapsel tatsächlich wirksamen Membran/Elektrodendurchmesser und die effektiv wirksame Länge der Strecke zum Aufbau des Gradienten erfragen.

Zitat von "MarkusZ"

Jetzt versuchst du vollends das Pferd von hinten aufzuzäumen. Die unterschiedlichen seitlichen Einlässe dienen genau dazu, einen möglichst konstanten Gradienten bei unterschiedlichen Frequenzen zu erreichen. Dies geschieht aber nicht durch Interferenzen (hier befindest du dich abermals auf dem Holzweg) sondern durch akustische Filternetzwerke. Deshalb trägt das von dir erwähnte RE20 auch die Bezeichnung Variable-Distance und nicht Variable-Interference!

Ja, eben nicht durch Interferenzen !!!!
Wer lesen kann, ist klar im Vorteil. Merkwürdiges Filter was Du da beim Lesen einsetzt :roll:

Ich habe inzwischen bei Schoeps nachgefragt. Und Herr Wuttke hat die von mir hier geäusserten Sachverhalte und Erklärungen vollumfänglich bestätigt. Insbesondere: Die Grenzfrequenz oberhalb derer der Gradient nicht mehr als Antrieb nutzbar ist, liegt auch bei Kleinmembranmikrofonen immer im Übertragungsbereich. Als Richtwert kann man bei letzteren von einer Übergangsfrequenz von ca. 8-10 kHz ausgehen; dies gilt insbesondere auch für alle Schoeps-Kapseln!

Zitat von "MarkusZ"

Ich habe inzwischen bei Schoeps nachgefragt. ...

na also, das hatte ich doch ganz am anfang empfohlen

Zitat von "Karl-Alfred_Roemer"

Müsste dadurch der Frequenzgang nicht wie ein Hochpass wirken?

Ja.

Zitat von "Karl-Alfred_Roemer"

Oder wird das elektronisch innerhalb des Mikros wieder weggeequalized?

Die Kompensation erfolgt mit
- mechanischer Abstimmung (v.a. Reibungsdämpfung)
- akustischen Filtern
- elektronischen Filtern

kleine info hierzu:
bei schoeps werden keine elektronischen filter benutzt, sowohl frequenzgang als auch richtwirkung werden komplett über die mechanik beeinflusst. herr wuttke sagte mir dazu mal, das es dadurch ein besseres off-axis frequenzverhalten der mikros gibt und zusätzlich die mikrofoneigenschaften kaum altern, weil sich keine elektronischen parameter verändern.

nachteil ist natürlich der sehr hohe fertigungsaufwand, was sich natürlich im preis niederschlägt. andererseits behalten die mikros über längere zeit ihr klangeigenschaften, was den wiederverkaufswert enorm steigert. das gehört jetzt aber nicht zum thema